用于體外血液處理的設(shè)備和相關(guān)控制方法
【專利摘要】描述了一種用于體外血液處理(1)的設(shè)備，其包括：處理單元(3)，具有通過半透膜(6)彼此分隔的至少第一腔室(4)和至少第二腔室(5)；至少血液移取管路(7)，連接到第一腔室(4)的入口端口(4a)并被預(yù)先設(shè)置為從病人(P)移取血液；至少血液返回管路(8)，連接到第一腔室(4)的出口端口(4b)并被預(yù)先設(shè)置為將處理后的血液返回到病人(P)，其中血液移取管路(7)、血液返回管路(8)和第一腔室(4)是體外血液回路(2)的一部分；至少蠕動泵(9)，工作在體外血液回路(2)處，用于移動回路(2)中的血液；至少壓力傳感器(13，14)，與體外血液回路(2)相關(guān)聯(lián)，并被配置為使得能夠確定體外血液回路(2)中的壓力值；至少流體排出管路(23)，連接到第二腔室(5)的出口端口；控制單元(CU)，連接到至少壓力傳感器(13，14)并連接到蠕動泵(9)，并且被配置為：以周期運動移動蠕動泵(9)，以產(chǎn)生血液流量；從至少壓力傳感器(13，14)接收指示體外血液回路(2)中血液壓力的信號(Ps)。當(dāng)蠕動泵(9)在多個預(yù)定義位置(pp1-ppy)時，根據(jù)蠕動泵(9)的速度(ω)，以時域中的頻率檢測指示血液壓力的信號(Ps)。因此，用空間域中恒定的(在每個泵周期恒定)并且獨立于泵(9)的速度的頻率采樣壓力信號(Ps)。
【專利說明】用于體外血液處理的設(shè)備和相關(guān)控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于體外血液處理的設(shè)備，還涉及一種該設(shè)備的相關(guān)控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 已知的體外血液處理設(shè)備包括至少一個處理單元（例如透析器或過濾器或超濾 器或血漿過濾器，或不同類型的過濾器單元），其具有將處理單元分成兩個腔室的半透膜。 體外血液回路使得從病人體內(nèi)取出的血液能夠在第一腔室內(nèi)循環(huán)。同時，處理流體通常在 相對于血液的逆流方向在處理單元的第二腔室中通過特殊的回路循環(huán)。血液移取管路與第 一腔室的入口端口連接，并且被預(yù)先設(shè)置為在連接到病人的工作條件下以從例如插入病人 瘺管中的血管通路移取血液。與第一腔室的出口端口連接的血液返回管路被預(yù)先設(shè)置成接 收由處理單元處理過的血液并將處理過的血液返回到連接到病人瘺管的另一血管通路。可 操作地連接到體外血液回路的蠕動泵使回路中的血液循環(huán)。這種類型的血液處理設(shè)備，被 稱為透析設(shè)備，可用于在病人患有腎功能衰竭時從病人的血液中去除溶質(zhì)和過量的流體。
[0003] 在此處理過程中，有必要監(jiān)測和分析病人的諸如心臟和/或呼吸系統(tǒng)等生理壓力 發(fā)生器的行為。例如，為了監(jiān)測受試者的心跳、血液壓力、還有血管通路的狀態(tài)（例如，以確 定靜脈針脫出VND)，最好是提取/分離源自生理壓力發(fā)生器的壓力數(shù)據(jù)。為此，由布置在體 外血液回路中的特殊傳感器檢測到的壓力信號必須經(jīng)過處理/濾波以去除噪聲。
[0004] 本 申請人:觀察到，為了確保設(shè)備的正常操作和病人處理參數(shù)的遵守，操作處理/ 濾波操作的現(xiàn)有和已知的解決方案需要大的存儲容量和計算能力，以便以最有效的方式處 理壓力信號。
[0005] 特別是， 申請人:觀察到，在處理壓力信號基礎(chǔ)上的算法的性能受到壓力信號的采 樣頻率為恒定的事實的不利影響，使得泵轉(zhuǎn)動時獲得的采樣隨著泵的轉(zhuǎn)速的增加而減少， 反之亦然。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在此背景下，本發(fā)明的一個目的在于提供一種血液處理設(shè)備，能夠以正確的和功 能性的方式監(jiān)測和分析病人的生理壓力發(fā)生器的行為。
[0007] 本發(fā)明的一個特定目的在于提供一種能夠有效地提取/分離源自生理壓力發(fā)生 器的壓力數(shù)據(jù)的設(shè)備。
[0008] 本發(fā)明的另一個目的在于提供一種設(shè)備，能夠以簡單的方式，即無需過多的計算 工作量并且因此也可靠地執(zhí)行壓力數(shù)據(jù)的處理。
[0009] 本發(fā)明的又一個目的在于提供一種能夠以簡單和經(jīng)濟(jì)的硬件和軟件裝置進(jìn)行數(shù) 據(jù)處理操作的設(shè)備。
[0010] 本發(fā)明的再一個目的在于提供一種相對于那些已經(jīng)存在于現(xiàn)有設(shè)備中的硬件和 軟件能夠僅需要硬件和軟件的最少升級來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理操作的設(shè)備。
[0011] 通過根據(jù)所附權(quán)利要求中一項或多項所述的血液處理設(shè)備基本上可實現(xiàn)上述目 的中的至少一個。
[0012] 本發(fā)明的各方面說明如下。
[0013] 在本發(fā)明的獨立的第1方面中，描述了一種用于體外血液處理的設(shè)備，包括：
[0014] -至少一處理單元（3)，具有通過半透膜（6)彼此分隔的至少第一腔室（4)和至少 第二腔室（5);
[0015] _至少一血液移取管路（7)，連接到所述第一腔室（4)的入口端口（4a)并被預(yù)先 設(shè)置為從病人（P)移取血液；
[0016] _至少一血液返回管路（8)，連接到所述第一腔室（4)的出口端口（4b)并被預(yù)先 設(shè)置為將處理后的血液返回到病人（P)，其中所述血液移取管路（7)、血液返回管路（8)和 所述第一腔室（4)是體外血液回路（2)的一部分；
[0017] _至少一蠕動泵（9)，工作在所述體外血液回路（2)處以用于移動回路（2)中的血 液；
[0018] -至少一壓力傳感器（13,14)，與所述體外血液回路（2)相關(guān)聯(lián)，并被配置為使得 能夠確定所述體外血液回路（2)中的壓力值；
[0019] _至少一流體排出管路（23)，連接到所述第二腔室（5)的出口端口；
[0020] -控制單元（⑶)，連接到所述至少一壓力傳感器（13,14)和所述蠕動泵（9)，并且 被配置為：
[0021] -以周期運動移動所述蠕動泵（9)，以產(chǎn)生血液流量；
[0022] -從所述至少一壓力傳感器（13,14)接收指示所述體外血液回路（2)中血液壓力 的信號（Ps);
[0023] -對于所述蠕動泵（9)的每個循環(huán)，根據(jù)所述蠕動泵（9)的速度（《)，以時域中的 頻率對所述指示血液壓力的信號（Pr)進(jìn)行采樣。
[0024] 在本發(fā)明的第2方面中，提供了一種體外血液處理設(shè)備中的壓力信號的采樣方 法，所述設(shè)備包括：
[0025] -至少一處理單元（3)，具有通過半透膜（6)彼此分隔的至少一第一腔室（4)和至 少一第二腔室（5);
[0026] -至少一血液移取管路（7)，連接到所述第一腔室（4)的入口端口（4a)并被預(yù)先 設(shè)置為從病人（P)移取血液；
[0027] -至少一血液返回管路（8)，連接到所述第一腔室（4)的出口端口（4b)并被預(yù)先 設(shè)置為將處理后的血液返回到病人（P)，其中所述血液移取管路（7)、所述血液返回管路 (8)和所述第一腔室（4)是體外血液回路（2)的一部分；
[0028] _至少一蠕動泵（9)，工作在所述體外血液回路（2)處以用于移動回路（2)中的血 液；
[0029] -至少一壓力傳感器（13, 14)，與所述體外血液回路⑵相關(guān)聯(lián)，并被配置為使得 能夠確定所述體外血液回路（2)中的壓力值；
[0030] _至少一流體排出管路（23)，連接到所述第二腔室（5)的出口端口；
[0031] 其中所述方法包括：
[0032] _以周期運動移動所述蠕動泵（9)以產(chǎn)生血液流量；
[0033] -從所述至少一壓力傳感器（13,14)接收指示所述體外血液回路（2)中血液壓力 的信號（Ps);
[0034] -對于所述蠕動泵（9)的每個循環(huán)，根據(jù)所述蠕動泵（9)的速度（《)，以時域中的 頻率對所述指示血液壓力的信號（Ps)進(jìn)行采樣。
[0035] 在一方面中，當(dāng)蠕動泵（9)在多個預(yù)定義位置（PP1-PPy)時檢測指示血液壓力的信 號（Pr)。
[0036] 換言之，壓力信號的檢測時刻與所述蠕動血液泵在其周期運動中從多個預(yù)定義位 置（PP1-PPy)的經(jīng)過重合。
[0037] 因此，由于泵（9)的速度（《)不是恒定的，因此以隨著時間的推移可變的頻率對 壓力信號（或多個信號）進(jìn)行采樣，因為采樣取決于蠕動血液泵（9)的速度。
[0038] 從根據(jù)本發(fā)明的另一點看，在空間域中以恒定（對每個泵循環(huán)恒定）的頻率對壓 力信號進(jìn)行采樣，而先前（公知技術(shù)）中數(shù)據(jù)的采樣以時域中的恒定頻率完成。
[0039] 在本發(fā)明中，在泵的旋轉(zhuǎn)中獲得的采樣的數(shù)量是恒定的，不依賴于泵的實際旋轉(zhuǎn) 速度。
[0040] 以這種方式，采樣考慮到血液回路的狀態(tài)，血液回路的狀態(tài)也取決于蠕動血液泵 的位置及其速度。
[0041] 在根據(jù)前述方面中任一方面所述的第3方面中，所述預(yù)定義位置（PP1-PP y)在空 間上是等距的。蠕動泵遵循的循環(huán)路徑以相等單位的線性或角度空間間隔被預(yù)定義位置 (PP1-PPy)細(xì)分。
[0042] 在根據(jù)前述方面中任一方面所述的第4方面中，預(yù)定義位置為數(shù)量"y"，其中"y" 大于或等于50,例如大于100,例如等于120。
[0043] 這個數(shù)量是足以確保采樣頻率（隨時間變化）正確代表壓力信號的發(fā)展。
[0044] 在根據(jù)前述方面中任一方面所述的第5方面中，該設(shè)備包括至少一位置傳感器 (32)，與蠕動泵（9)關(guān)聯(lián)并且被配置為確定所述蠕動泵（9)的位置；
[0045] 其中，所述控制單元（⑶）被配置為執(zhí)行采樣步驟，包括：
[0046] -從所述位置傳感器（32)接收指示所述蠕動泵（9)的參考位置（Pr1-Prn)的連續(xù) "n"個參考信號（Sr1-Srn);
[0047] -每"m"個參考信號（Sr1-Srn)確定所述指示血液壓力的信號（Ps)，其中"m"等于 或大于1并且小于或等于n。
[0048] 換言之，在一個泵循環(huán)中產(chǎn)生的參考信號（Sr1-Srn)全部可以或每"m"個參考信號 中僅一個參考信號可以被用來命令檢測指示壓力的信號（Ps)。因此比例"n/m"等于"y"。 如果使用所有的參考位置，則參考位置是預(yù)定義位置，否則只有一部分參考位置是預(yù)定義 的位置。
[0049] 在根據(jù)第5方面的第6方面中，"n"大于或等于50,例如大于或等于500,例如等 于 960。
[0050] 在根據(jù)第5或第6方面的第7方面中，"m"小于10,例如等于8。
[0051] 如果"n"個參考信號是960并且"m"為8,則對于蠕動泵的每個循環(huán)，指示血液壓 力的信號（Ps)被采樣120次（預(yù)定義位置的數(shù)量"y"）。
[0052] 在根據(jù)前述方面中任一方面所述的第8方面中，蠕動泵（9)是旋轉(zhuǎn)式泵。預(yù)定義 位置（P1-Py)是蠕動泵的角度位置。
[0053] 在根據(jù)方面1至7中任一方面所述的第9方面中，所述蠕動泵（9)是線性泵。這 種類型的泵包括多個泵送元件（順序布置和致動的臂，以接合和擠壓所述泵接合的管道的 相繼部分）或可以包括能夠在血液中產(chǎn)生脈動運動（即圍繞平均流量值振蕩的非恒定的流 量）的其它致動器。預(yù)定義位置（P1-Py)是蠕動泵的線性位置。
[0054] 在根據(jù)從第1到8方面中任一方面所述的第10方面中，位置傳感器（32)包括耦 接到所述蠕動泵（9)的音輪。
[0055] 在根據(jù)第10方面的第11方面中，音輪（32)的轉(zhuǎn)子（34)與蠕動泵（9) 一起例如 牢固地旋轉(zhuǎn)。音輪（32)的拾取器（34)相對于所述設(shè)備（1)的框架是固定的并相對于所述 泵（9)和轉(zhuǎn)子（33)移動。
[0056] 在根據(jù)第10方面的第12方面中，所述音輪（32)的轉(zhuǎn)子（34)是固定的，拾取器 (34)被安裝在旋轉(zhuǎn)泵（9)上。
[0057] 根據(jù)第11和第12方面兩者，音輪（32)的轉(zhuǎn)子（33)承載對應(yīng)于"n"個參考信號 (Sr1-Srn)的 "n" 個標(biāo)記（m)。
[0058] 這是一種非常簡單和有效的用于檢測蠕動泵的角度位置并且可以還檢測其角速 度的系統(tǒng)。
[0059] 在根據(jù)第10、11或12方面的第13方面中，音輪（32)是感應(yīng)式的。所述轉(zhuǎn)子（33) 具有由鐵磁材料制成的多個突起或齒（"n"個標(biāo)記（A-iJ)，并且面向所述轉(zhuǎn)子（33)的近 距離傳感器（34,拾取器）檢測由于突起的經(jīng)過導(dǎo)致的磁場中的磁通變化。磁通變化產(chǎn)生感 應(yīng)交變脈動電流，每個脈沖對應(yīng)于一個突起。
[0060] 在根據(jù)第1〇、11或12方面的第14方面中，音輪（32)是電容性的。轉(zhuǎn)子具有連接 到電線的多個突起或齒（"n"個標(biāo)記（ri-rn))，并且所述傳感器（拾取器）是由旋轉(zhuǎn)齒接 觸的接觸極。每個齒對應(yīng)于電路的瞬時閉合，具有隨之而來的電脈沖，立即隨之的是接觸重 新斷開。
[0061] 在根據(jù)第1〇、11或12方面的第15方面中，所述音輪（32)是光學(xué)型的。轉(zhuǎn)子包括 與反射材料區(qū)（"n"個標(biāo)記（ri-rn))相交替的不透明材料區(qū)。激光照射轉(zhuǎn)子，并且返回傳 感器（拾取器）檢測由所述轉(zhuǎn)子反射的激光束。不透明材料完全吸收激光而反射材料將激 光返回作為反射，并且信號對應(yīng)于從不透明到反射的每個經(jīng)過。
[0062] 所述控制單元（⑶）從拾取器（34)接收連續(xù)"n"個參考信號（Sr1-Sr n),且每"m" 個參考信號采樣指示血液壓力的信號（Ps)，其中"m"等于或大于1。換言之，并非音輪（32) 的所有"n"個參考信號（Sr1-Srn)被用作檢測壓力信號的指令，而是每"m"個中僅使用一個 參考信號。
[0063] 在根據(jù)前述方面中任一方面所述的第16方面中，所述控制單元（CU)被配置為：
[0064] _接收指示所述蠕動泵（9)中瞬時血液流量（Qb)的信號（《，F(xiàn)r);
[0065] _比較所述信號（w，F(xiàn)r)和指示預(yù)定義的血液流量間隔（A Qb「A Qbj)的多個區(qū) 段（A Co1-A Coj, AFr1-AFrj),每個區(qū)段與所述指示血液壓力的信號（Ps)的相應(yīng)預(yù)定義的 采樣頻率（Fs1-Fsp相結(jié)合；
[0066]-在所述多個區(qū)段（A O1-A ?」，AFr1-AFrj)中識別所述信號（w，F(xiàn)r)所屬于的 區(qū)段（A c〇k，AFsk);
[0067]-識別相應(yīng)的預(yù)定義的采樣頻率（Fsk);
[0068]-基于預(yù)定義的采樣頻率（Fsk)并以所期望的截止頻率（Fe)對將被使用的濾波器 定大小；
[0069]-將所述濾波器應(yīng)用到經(jīng)采樣的指示血液壓力的信號（Ps)。
[0070] 根據(jù)通過血液流量"Qb"測量到的瞬時值，控制單元"⑶"使用濾波器之一，并在處 理過程中當(dāng)通過血液流量"Qb"測量到的瞬時值落在不同間隔內(nèi)時變更濾波器。
[0071] 在根據(jù)第16方面的第17方面中，所述指示瞬時血液流量（Qb)的信號，F(xiàn)r)是 循環(huán)速度（《)，例如蠕動泵（9)的角速度。
[0072] 在根據(jù)第17方面的第18方面中，通過所述音輪（32)計算所述循環(huán)速度（《)。
[0073] 在根據(jù)第17方面的第19方面中，通過不同于音輪的裝置（例如霍爾效應(yīng)傳感器） 檢測（《)，霍爾效應(yīng)傳感器檢測泵（9)的凸輪（15)的通過。
[0074] 在根據(jù)第17、18或19方面的第20方面中，所述循環(huán)速度（《)是在蠕動泵（9)的 每個循環(huán)上計算出的平均值。
[0075] 在根據(jù)第20方面的第21方面中，循環(huán)速度（《)通過以下計算：
[0076] _向第一計數(shù)器提供所述音輪（32)的對應(yīng)于360°旋轉(zhuǎn)的"n"個參考信號；
[0077] -使第二時間計數(shù)器增加（例如每2毫秒），直到所述第一計數(shù)器達(dá)到第n信號；
[0078] -考慮執(zhí)行旋轉(zhuǎn)所用的時間（由第二計數(shù)器給出的時間周期AT)的倒數(shù)，得到以 [循環(huán)/秒]為單位的循環(huán)速度（《)。
[0079] 在根據(jù)第17、18、19或20、21的第22方面中，指示預(yù)定義的血液流量 (AQb1-AQbj)的區(qū)段（A O1-A ?」，AFr1-AFrj)是循環(huán)速度區(qū)段（A O1-A ?」），例如角 速度區(qū)段。
[0080] 給定一個完整循環(huán)中由蠕動泵移動的血液體積（Sv)(以[毫升/循環(huán)]為單位）， 并且給定蠕動泵的速度（《)(以[循環(huán)/秒]為單位），以[毫升/分鐘]為單位的蠕動泵 的流量（Qb)由下面的關(guān)系式給出：Qb = cox Sv X 60。
[0081] 預(yù)定義采樣頻率（Fsk)是與循環(huán)速度區(qū)段（A O1-A 中對應(yīng)于瞬時血液流量 (Qb)的檢測到的循環(huán)速度（《)所落入的區(qū)段（A COk)相關(guān)聯(lián)的一個。
[0082] 在根據(jù)第16方面的第23方面中，所述表示瞬時血液流量（Qb)的信號，F(xiàn)r)是 指示蠕動泵（9)的位置的參考信號（Sr1-Srn)的頻率（Fr)。
[0083] 在根據(jù)第23方面的第24方面中，所述參考信號（Sr1-Srn)的頻率（Fr)是在蠕動 泵（9)的每個循環(huán)上計算出的平均值。
[0084] 在根據(jù)第23或24方面的第25方面中，指示預(yù)定義血液流量間隔（AQb1-AQb j) 的區(qū)段（A Co1-A Coj, AFr1-AFrj)是指示蠕動泵的位置的參考信號（Sr1-Sr n)的頻率區(qū)段 (A Fr1- A Fr』）。
[0085] 給定一個完整循環(huán)中由蠕動泵（9)移動的血液體積（Sv)(以[毫升/循環(huán)]為單 元），給定指示蠕動泵（9)的位置的參考信號（n'）的頻率（Fr)(以[1/s]為單位），并給定 蠕動泵（9) 一個完整循環(huán)中的參考信號的數(shù)量（n，獲取的點），蠕動泵（9)的流量（Qb)(以 [毫升/分鐘]為單位）由下列關(guān)系式給出：Qb = Fr x(Sv x60)/n'。
[0086] 預(yù)定義采樣頻率（Fsk)是與對應(yīng)于瞬時血液流量（Qb)的檢測到的參考信號 (Sr1-Srn)的頻率（Fr)所落入的參考信號（Sr1-Sr n)的頻率區(qū)段（AFrrAFrj)中的區(qū)段 (AFrk)相關(guān)聯(lián)的一個。
[0087] 在根據(jù)第23和/或24和/或25方面的第26方面中，參考信號（Sr1-Sr n)的頻率 (Fr)對應(yīng)于指示血液壓力的信號（Ps)的采樣頻率（Fs)。在這種情況下，（n)個參考信號 中被考慮的參考信號（n'）僅是蠕動泵的預(yù)定義位置（y)的那些參考信號（n' =y)。給定 預(yù)定義位置的數(shù)量（y)和蠕動泵的時間周期（AT),參考信號的頻率（Fr)由下列關(guān)系式給 出：Fr = Fs = y/ A T。
[0088] 在根據(jù)第23和/或24和/或25方面的第27方面中，參考信號（Sr1-Sr n)的頻 率（Fr)對應(yīng)于指示血液壓力的信號（Ps)的采樣頻率（Fs)的倍數(shù)。在這種情況下，（n)個 參考信號中被考慮的參考信號（n'）是所有這些（n)參考信號或?qū)?yīng)于蠕動泵的預(yù)定義位 置（y)的這些的倍數(shù)⑴（n' = X X n)。例如，考慮所有（n)參考信號和蠕動泵的時間周期 (AT)，參考信號的頻率（Fr)由下列關(guān)系式給出：Fr = n/ AT,其中n = m X y，使得Fr = m X Fs0
[0089] 在根據(jù)第26或27方面的第28方面中，所述參考信號（Sr1-Srn)的頻率（Fr)通過 以下計算：
[0090] -向第一計數(shù)器提供對應(yīng)于360°旋轉(zhuǎn)的（n)個參考信號（Sr1-Srn)中被考慮的 (n'）個參考信號；
[0091]-使第二時間計數(shù)器增加（例如每2毫秒），直到所述第一計數(shù)器達(dá)到第n'個信 號；
[0092] _將被考慮的參考信號（Sr1-Srn)的數(shù)量（n'）除以時間周期AT(由第二計數(shù)器 給出），以獲得單位為[1/s]的頻率（Fr)。
[0093] 在根據(jù)第16至28的一個或多個方面的第29方面中，每個預(yù)定義的采樣頻率 (Fs1-Fsj)對應(yīng)于相應(yīng)預(yù)定義血液流量間隔（AQb1-AQb j)的預(yù)定義值（Qb1-Qbj)15
[0094] 在一方面中，所述預(yù)定義值（Qb1-Qbj)是相應(yīng)預(yù)定義血液流量間隔（AQb 1-AQbj) 的中位值。
[0095] 使用每個流量間隔（AQb1-AQbj)的預(yù)定義值（Qb 1-Qbj)，利用以下公式計算預(yù)定 義采樣頻率值（Fs1-Fsp之一：
[0096] Fs = Qb x(y/Sv x60)
[0097] 其中（Sv)是一個完整循環(huán)中蠕動泵移動的血液體積（以[毫升/循環(huán)]為單位） 并且（y)是預(yù)定義位置的數(shù)量。
[0098] 每個流量間隔（AQb1-AQbj)中的每個預(yù)定義值（Qb1-Qb j)對應(yīng)于每個循環(huán)速度 區(qū)段（A Co1-A 的預(yù)定義循環(huán)速度值（col-coj)和參考信號（Sr1-Srn)的頻率區(qū)段 (AFr1-AFrj)的參考信號的預(yù)定義頻率值（Fr1-Fr j)15
[0099] 在根據(jù)第29方面的第30方面中，可以使用下列關(guān)系式直接通過循環(huán)速度 (CO1-COj)的預(yù)定義值（中位值）計算預(yù)定義采樣頻率值（Fs1-Fs j):
[0100] Fs = cox y
[0101] 或通過參考信號的頻率（Fr1-Frj)的預(yù)定義值（中位值）用下列關(guān)系式計算：
[0102] Fs = Fr x y/n
[0103] 如果參考信號的頻率（Fr)為指示血液壓力的信號（Ps)的采樣頻率（Fs)，則參考 信號的頻率的預(yù)定義值（中位值）（Fr1-Frp是預(yù)定義采樣頻率值（Fs1-Fsj)。
[0104] 在根據(jù)16至30方面中的一個或更多方面的第31方面中，預(yù)定義的血液流量間隔 (AQb1-AQbj)的數(shù)量（j)包括在2至5之間，例如可以是3或4。每個間隔（AQb 1-AQbj) 對應(yīng)于預(yù)定義采樣頻率（Fs1-Fsp。通過限制采樣頻率/間隔的數(shù)量，減少了濾波器計算的 計算量。這種選擇是計算的簡單性和確定濾波器的不確定性之間的極好平衡。
[0105] 在根據(jù)16至31方面中的一個或更多方面的第32方面中，預(yù)定義血液流量間隔 (AQb1-AQbj)包括在約0暈升/分鐘到約600暈升/分鐘之間，例如在約10暈升/分鐘 到約580毫升/分鐘之間。
[0106] 在根據(jù)第31或32方面的第33方面中，預(yù)定義血液流量間隔（AQb1-AQb j)為如 下：A Qb1 = 10-265 暈升 / 分鐘，A Qb2 = 265-335 暈升 / 分鐘，A Qb3 = 335-580 暈升 / 分 鐘。
[0107] 在第34方面中，結(jié)合至預(yù)定義采樣頻率（Fs1-Fsj)的每個濾波器定義如下：
[0108] 計算以弧度表示的截止頻率（《。）為《。= 2 Ji X Fc/Fs ;
[0109] 根據(jù)所述截止頻率（《。）將表征低通濾波器的脈沖響應(yīng)表示為：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于體外血液處理的設(shè)備，包括： -至少一處理單元（3)，具有通過半透膜（6)彼此分隔的至少一第一腔室（4)和至少一 第二腔室巧）； -至少一血液移取管路（7)，連接到所述第一腔室（4)的入口端口（4a)并被預(yù)先設(shè)置 為從病人（巧移取血液； -至少一血液返回管路巧），連接到所述第一腔室（4)的出口端口（4b)并被預(yù)先設(shè)置 為將處理后的血液返回到病人（P)，其中所述血液移取管路（7)、所述血液返回管路（8)和 所述第一腔室（4)是體外血液回路（2)的一部分； -至少一蠕動粟巧），工作在所述體外血液回路（2)處W用于移動回路（2)中的血液； -至少一壓力傳感器（13,14)，與所述體外血液回路（2)相關(guān)聯(lián)，并被配置為使得能夠 確定所述體外血液回路（2)中的壓力值； -至少一流體排出管路（23)，連接到所述第二腔室巧）的出口端口； -控制單元（CU)，連接到所述至少一壓力傳感器（13,14)和所述蠕動粟巧），并且被配 置為： -W周期運動移動所述蠕動粟巧）W產(chǎn)生血液流量； -從所述至少一壓力傳感器（13,14)接收指示所述體外血液回路（2)中血液壓力的信 號（Ps); -對于所述蠕動粟（9)的每個循環(huán)，根據(jù)所述蠕動粟（9)的速度（《)，W時域中的頻率 對所述指示血液壓力的信號（Ps)進(jìn)行采樣； 其中所述控制單元（CU)還被配置為： -接收指示所述蠕動粟巧）中瞬時血液流量（卵）的信號，化）； -比較所述信號（W，F(xiàn)r)和指示預(yù)定義的血液流量間隔（A卵1-A卵j.)的多個區(qū)段 (A?l-A?j.，AFrl-AFrj.)，每個區(qū)段與所述指示血液壓力的信號（Ps)的相應(yīng)的預(yù)定義的 采樣頻率（Fsi-FSj.)相結(jié)合； -在所述多個區(qū)段（A ?i-A A化1-A化j.)中識別所述信號（《，化）所屬于的區(qū)段 (A 〇k，AFSk); -識別相應(yīng)的預(yù)定義的采樣頻率（FSk); -基于預(yù)定義的采樣頻率（FSk)并W所期望的截止頻率（Fc)對將被使用的濾波器定大 ?。? -將所述濾波器應(yīng)用到經(jīng)采樣的指示血液壓力的信號（Ps)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中當(dāng)所述蠕動粟（9)處于多個預(yù)定義位置（PPi-卵y) 時，對所述指示血液壓力的信號（Ps)進(jìn)行采樣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，包括：至少一位置傳感器（32)，與所述蠕動粟巧） 相關(guān)聯(lián)并被配置為使得能夠確定所述蠕動粟巧）的位置； 其中，所述控制單元（CU)被配置為執(zhí)行采樣步驟，包括： -從所述位置傳感器（32)接收指示所述蠕動粟巧）的參考位置（pri-pr。）的連續(xù)"n" 個參考信號（sri-sr。）； -每"m"個參考信號（sri-sr。）對所述指示血液壓力的信號（Ps)進(jìn)行采樣，其中"m"等 于或大于1并且小于或等于n。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中"n"大于或等于50。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的設(shè)備，其中"m"小于10。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述位置傳感器（32)包括禪接到所述蠕 動粟（9)的音輪（3扣。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述指示瞬時血液流量（卵）的信號（《， 化）是所述蠕動粟巧）的循環(huán)速度（《)。
8. 根據(jù)前一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述循環(huán)速度（《)是所述蠕動粟（9)的每個循 環(huán)上計算出的平均值。
9. 根據(jù)前一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中通過下列方式計算所述循環(huán)速度: -向第一計數(shù)器提供所述音輪（32)的對應(yīng)于360°旋轉(zhuǎn)的"n"個參考信號； -使第二時間計數(shù)器增加，直到所述第一計數(shù)器達(dá)到第n信號； -考慮執(zhí)行旋轉(zhuǎn)所用的時間的倒數(shù)，得到W [循環(huán)/砂]為單位的循環(huán)速度（《)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述指示預(yù)定義的血液流量 (A Qbi-A Qbj)的多個區(qū)段（A (0 1-A ? j, A化-A Ffj)是循環(huán)速度區(qū)段（A (0 1-A ? J)。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述指示瞬時血液流量（卵）的信號（u， 化）是指示所述蠕動粟巧）的位置的參考信號（sri-sr。）的頻率（化）。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述參考信號（sri-sr。）的頻率（化）是在所述 蠕動粟巧）的每個循環(huán)上計算出的平均值。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述指示預(yù)定義的血液流量間隔 (AQbi-AQbj)的多個區(qū)段（A c〇i-A ?j, ARfi-AFrj)是指示所述蠕動粟（9)的位置的參 考信號（sri-s〇的頻率區(qū)段（A化-A化J)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11、12或13之一所述的設(shè)備，其中所述參考信號（sri-sr。）的頻率 (化）對應(yīng)于指示血液壓力的信號（Ps)的采樣頻率（Fs)或?qū)?yīng)于所述采樣頻率（F巧的倍 數(shù)。
15. 根據(jù)前一權(quán)利要求所述的設(shè)備，通過下列方式計算所述參考信號（sri-sr。）的頻率 (Fr)： -向第一計數(shù)器提供對應(yīng)于360°旋轉(zhuǎn)的（n)個參考信號（sri-sr。）中被考慮的（n'） 個參考信號； -使第二時間計數(shù)器增加，直到所述第一計數(shù)器達(dá)到第n'信號； -將被考慮的參考信號（sri-sr。）的數(shù)量（n'）除W時間周期at, W獲得單位為[1/s] 的頻率（化）。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中每個預(yù)定義的采樣頻率（Fsi-FSj.)對應(yīng)于 相應(yīng)的預(yù)定義的血液流量間隔（A卵1-A卵P的預(yù)定義值（卵1-卵J)。
17. 根據(jù)前一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述預(yù)定義值（卵1-卵P是相應(yīng)的預(yù)定義的血 液流量間隔（A卵1- A卵P的中位值。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述預(yù)定義的血液流量間隔 (A卵1- A卵P的數(shù)量（j)在2到5之間。
19. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述預(yù)定義的血液流量間隔 (A卵1- A卵j.)包括在約0毫升/分鐘到約600毫升/分鐘之間。
20. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述預(yù)定義的血液流量間隔 (A卵1- A卵j.)包括在約10毫升/分鐘到約580毫升/分鐘之間。
21. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述預(yù)定義的血液流量間隔 (A卵1- A卵P為W下：A卵1 = 10-265毫升/分鐘，A卵2 = 265-335毫升/分鐘，A卵3 = 335-580毫升/分鐘。
22. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中結(jié)合到預(yù)定義的采樣頻率（Fsi-FSj.)的每 個濾波器被定義為如下： 計算W弧度表示的截止頻率（《。）： = 2 31 X化/Fs ; 根據(jù)所述截止頻率將表征低通濾波器的脈沖響應(yīng)表示為：
23. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所期望的截止頻率（Fc)包括在約為1赫 茲至約4赫茲之間。
24. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所期望的截止頻率（Fc)為2赫茲。
25. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述控制單元（CU)被配置為通過將濾波 器應(yīng)用到指示血液壓力的采樣信號（Ps)，來提取源自生理壓力發(fā)生器的壓力數(shù)據(jù)。
26. 根據(jù)前一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述控制單元（CU)被配置為通過源自所述生 理壓力發(fā)生器的所述壓力數(shù)據(jù)來監(jiān)測靜脈通路（VNM)。
【文檔編號】A61M1/36GK104428018SQ201480001558
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】大衛(wèi)·斯特凡尼, 馬里亞諾·魯弗 申請人:甘布羅倫迪亞股份公司